Rivelatore di monossido di carbonio per la casa: dettagli sui dispositivi di rilevamento delle perdite

L'avvelenamento da monossido di carbonio, purtroppo, non è un evento così raro, derivante da un utilizzo improprio di una caldaia a combustibile solido o a gas, di un camino, di un piano cottura a gas, di uno scaldabagno. La diffusione della sostanza tossica può verificarsi anche se si utilizzano apparecchiature guaste. Una prospettiva spaventosa, non è vero?

Un dispositivo in miniatura – un sensore di monossido di carbonio per la casa – avviserà tempestivamente i proprietari, evitando conseguenze negative. Rileva in modo affidabile la presenza di sostanze nocive nell'aria. Da noi imparerete come sceglierlo correttamente, dove installarlo, come monitorare e reagire alle letture dello strumento.

Nell'articolo che vi presentiamo viene analizzato in dettaglio il principio di funzionamento, vengono presentati i tipi di sensori che garantiscono la sicurezza dei familiari. Il processo di installazione è descritto meticolosamente, vengono forniti preziosi consigli. Per ottimizzare la comprensione, il materiale è integrato con illustrazioni e video tutorial.

Monossido di carbonio e i suoi effetti negativi

Il monossido di carbonio, o come viene anche chiamato CO, è un prodotto della reazione di ossidazione delle sostanze ad alte temperature, in parole povere – il monossido di carbonio si forma durante la combustione. Il CO viene sempre emesso in piccole quantità durante la cottura degli alimenti.

Tuttavia, il superamento della concentrazione consentita di gas nell'ambiente può causare gravi danni alla salute e talvolta può essere fatale.

Il monossido di carbonio causa ogni anno la morte di migliaia di persone solo perché l'uomo non è in grado di percepire la minaccia fino alla comparsa dei sintomi. Spesso ciò accade quando è troppo tardi per fare qualsiasi cosa.

Solo strumenti speciali possono rilevare la sostanza nell'aria, poiché il gas è inodore e incolore. Inoltre, ha un effetto tossico sull'organismo al momento dell'inalazione.

Penetrando nei polmoni, il monossido di carbonio si combina con l'emoglobina, dando luogo alla formazione di carbossiemoglobina. La sostanza impedisce il processo di saturazione delle cellule del sangue con l'ossigeno e provoca ipossia dei tessuti del corpo.

Per determinare la presenza di gas nell'ambiente vengono utilizzati sensori, il cui campo di applicazione è mostrato nella raccolta fotografica:

Di conseguenza, il funzionamento degli organi interni viene compromesso; in primo luogo, il sistema nervoso e il cervello ne risentono.

La gravità dell'avvelenamento dipende dalla quantità di monossido di carbonio nell'ambiente:

1. Con un livello di CO dello 0,08%, i primi sintomi di avvelenamento sono un lieve malessere e sonnolenza.
2. Poi iniziano mal di testa e vertigini, e compare la tosse.
3. Nei casi particolarmente gravi, si osservano danni alle mucose del rinofaringe, pallore della pelle e alterazioni del funzionamento del cuore.
4. Quando il livello sale allo 0,32%, a causa della mancanza di ossigeno si verificano perdita di coscienza, coma e paralisi; la morte sopraggiunge entro mezz'ora.
5. Se il livello di gas sale all'1,2%, la persona muore in 3 minuti.

La fuoriuscita di gas avviene principalmente in edifici privati a causa di un malfunzionamento della ventilazione e dei canali di fumo. Inoltre, gli apparecchi a gas, le caldaie e altre attrezzature spesso si guastano, e di conseguenza, il livello di CO nell'ambiente aumenta.

A titolo di esempio, si può citare il caso più comune in cui l'avvelenamento si verifica durante il sonno, perché il monossido di carbonio non può essere identificato dall'odore.

Il gas utilizzato in ambito domestico e i prodotti della sua combustione non possono essere rilevati senza un dispositivo, poiché non hanno colore né odore.

Per salvare la persona colpita, è necessario portarla immediatamente all'aria aperta. Si consiglia inoltre di effettuare una ventilazione profonda dei polmoni con l'ausilio di una maschera per l'ossigeno.

Spesso la causa di una perdita è uno scarso tiraggio sopra la fonte di fiamma libera, un sistema di evacuazione dei fumi progettato in modo inadeguato o un malfunzionamento del fornello a gas. Abitando in una zona residenziale privata, è necessario rispettare le norme di sicurezza nell'uso degli elementi di riscaldamento.

Durante l'accensione di caldaie e stufe a combustibile solido, non si deve chiudere la serranda troppo presto. Inoltre, la disposizione di alcune case private include anche un garage annesso, che può portare a un'eccessiva produzione di monossido di carbonio e al suo ingresso nella zona abitativa. Ciò è particolarmente pericoloso se l'annesso è scarsamente ventilato.

Mezzi di protezione da situazioni di emergenza

Per evitare false preoccupazioni riguardo a una possibile perdita, è opportuno installare un sistema di rilevamento del monossido di carbonio. Il dispositivo segnalerà lo stato dell'aria nell'ambiente e avviserà gli occupanti in caso di superamento dei limiti delle emissioni tossiche.

Il rilevatore è in grado di riconoscere non solo il CO, ma anche di segnalare agli occupanti una perdita di gas domestico. Se un incendio è già iniziato, il sensore non lo riconoscerà, tuttavia come misura preventiva – è insostituibile.

Il rilevatore può essere posizionato su qualsiasi superficie verticale. L'indicatore segnala costantemente lo stato del dispositivo e il livello di gas tossici nell'aria.

Il dispositivo reagisce istantaneamente ai cambiamenti nella composizione chimica dell'aria. Secondo le norme di installazione, è meglio non posizionare i sensori nelle immediate vicinanze di fonti di fiamma libera, ma semplicemente nella stessa stanza dell'apparecchiatura di riscaldamento.

Se l'ambiente è dotato di più unità di riscaldamento, è necessario predisporre un sistema con un numero equivalente di rilevatori.

Una vasta gamma di produttori ogni anno fornisce ai consumatori diversi dispositivi per il rilevamento del monossido di carbonio. Nonostante il fattore di forma di ciascun dispositivo sia determinato individualmente, il principio di costruzione è quasi sempre lo stesso.

Le foto illustrano il principio di funzionamento e le specifiche del sensore:

Una caratteristica distintiva del dispositivo di rilevamento del gas è che il rilevatore non è progettato per identificare il fumo. Pertanto, oltre al sensore CO, si consiglia di installare separatamente un sistema di sicurezza antincendio.

La reazione del sensore al superamento dei parametri consentiti nell'aria è un segnale acustico che indica una fuga di gas tossico. Prima dell'uso è necessario leggere le istruzioni e testare il dispositivo in modo accessibile e non pericoloso, poiché spesso le persone confondono il segnale di fuga di CO con l'indicatore acustico di batteria scarica.

Esistono dispositivi portatili che sono già diventati un attributo indispensabile della sicurezza antimonossido in molti paesi, inclusa la Russia.

Inoltre, praticamente tutti i dispositivi hanno la funzione di notifica del proprio malfunzionamento. Il tono e l'intervallo di ogni suono sono diversi. Se il rilevatore segnala una batteria scarica, in genere il suono è netto e intermittente e si verifica una volta al minuto.

Si consiglia di sostituire tempestivamente la batteria, poiché dalla corretta funzionalità del dispositivo dipendono la salute e la vita dei familiari. Preferibilmente, la sostituzione va effettuata non più di 2 volte all'anno.

Un bip costante del rilevatore può indicare un aumento del livello di tossine nell'aria oppure un guasto dell'apparecchiatura. In ogni caso è necessario chiamare immediatamente il servizio di emergenza.

In caso di sintomi di avvelenamento, è necessario aprire immediatamente tutte le finestre e, dopo aver lasciato l'ambiente, attendere la squadra all'esterno.

Gli specialisti controlleranno il livello di ossigeno e identificheranno le perdite. Se si scopre che il segnale è falso, sarà necessario sostituire il rilevatore con uno nuovo.

Alcuni rilevatori di gas monossido e gas naturale per uso domestico sono in grado di riconoscere anche sostanze abbastanza sicure che hanno un alto tasso di evaporazione. Ciò riguarda principalmente l'alcol e tutti i liquidi contenenti alcol.

Quando si utilizzano detergenti a base di alcol, è necessario arieggiare meglio l'ambiente per evitare falsi allarmi del sistema di sicurezza.

In caso di alta concentrazione di vapori, il sistema può emettere un allarme, ma non bisogna preoccuparsi e chiamare subito il servizio di emergenza. Inoltre, l'attivazione del rilevatore può avvenire durante la cottura di alcuni alimenti, principalmente quelli sottoposti a fermentazione.

Ciò è tipico quando il dispositivo è posizionato vicino alla superficie di cottura. Se ciò accade abbastanza spesso, è consigliabile installare il sensore più lontano dalla zona di preparazione culinaria.

Tipi di analizzatori d'aria e loro vantaggi

Sempre più persone ricorrono all'uso di determinati modelli di rilevatori CO domestici. Tra le opzioni più popolari possiamo elencare 3 tipi principali di dispositivi:

• Rilevatori basati su semiconduttori.
• Sensori a infrarossi.
• Dispositivi con metodo elettrochimico di rilevamento.

Per capire quale dispositivo sia perfettamente in grado di identificare un gas pericoloso, sia adatto in termini di costi e metodi di installazione, è necessario comprendere le loro specifiche.

#1: Rivelatori di gas a semiconduttore

Le apparecchiature del primo tipo differiscono sostanzialmente dalle altre due, poiché funzionano secondo il principio dei processi chimici di interazione tra gli atomi delle sostanze. Nella maggior parte dei casi, come sostanza attiva vengono utilizzati i biossidi, e precisamente – carbonio, stagno e rutenio.

Gli allarmi a semiconduttore sono collegati direttamente alla rete elettrica. Principalmente sul mercato difficilmente si trova tale apparecchiatura con alimentazione a batteria.

Il metodo di rilevamento delle tossine consiste nell'aumento della conducibilità dell'aria contaminata. Di conseguenza, avviene il contatto dei componenti del rivelatore. Poi si attiva il meccanismo che segnala la presenza di monossido di carbonio. La reazione avviene tra gli atomi.

SnO₂ (biossido di stagno), oppure RuO₂ (biossido di rutenio). Per realizzare la diffusione degli atomi, gli elementi chimici devono essere riscaldati a una temperatura non inferiore a 250 gradi Celsius.

La conducibilità dell'aria pura nel dispositivo basato su SnO₂ e RuO₂ è estremamente bassa, pertanto il dispositivo mostra attività esclusivamente in presenza di CO.

Sotto riscaldamento, dagli atomi di ossigeno sotto l'effetto del monossido di carbonio iniziano a essere rilasciati elettroni. Questo processo aumenta la conducibilità della capsula del rivelatore, causando il cortocircuito dei contatti del sensore e, di conseguenza, l'attivazione dell'allarme.

La tensione dipende principalmente dalla quantità di monossido di CO nell'aria. Quando il livello consentito viene superato, la tensione aumenta, pertanto per il rivelatore a semiconduttore non sono praticamente stati registrati falsi allarmi.

Le eccezioni sono solo i casi in cui il dispositivo è posizionato troppo vicino al focolare del camino, al caricatore della stufa, al bruciatore dello scaldabagno a gas. Questo vale per tutti i tipi di apparecchiature. Pertanto, si consiglia di effettuare l'installazione a una certa distanza dai pannelli riscaldanti.

La struttura del sensore a semiconduttore inizia con una base solida. È realizzata in un materiale polimerico appartenente ai poliesteri saturi. La custodia stessa è in acciaio inossidabile. La parte frontale funge da apertura di ingresso dove penetra l'aria contaminata da tossine.

Per evitare la penetrazione di sostanze di combustione associate, la custodia del rivelatore contiene uno strato di carbone. Quest'ultimo funge da assorbente. Inoltre, per la protezione da contaminanti fisici come la polvere, è previsto un doppio strato di rete in acciaio inossidabile.

L'elemento sensibile si trova in profondità all'interno della custodia, sotto lo strato del filtro a carbone. La tensione viene collegata direttamente ai terminali metallici sull'altro lato della capsula.

Nella maggior parte dei casi, i sensori a semiconduttore hanno 3 contatti per il collegamento elettrico. Ciò è dovuto al fatto che la struttura del dispositivo contiene 2 circuiti elettrici: uno per il riscaldatore e uno per l'elemento in biossido di metallo.

Il sensore di questo tipo si distingue per un'elevata resistenza all'usura e una lunga durata. Inoltre, grazie alle sue dimensioni ridotte, consuma pochissima energia elettrica, ma per quanto riguarda il livello di rilevamento del CO, il dispositivo è tra i più efficaci.

Il video mostra la struttura del rilevatore a semiconduttore e un esempio del funzionamento del sensore:

#2: Varietà di analizzatori a infrarossi

Un principio di funzionamento completamente diverso si osserva nei sensori a infrarossi. Qui, l'analizzatore è l'aria, che viene poi esaminata per la presenza di CO tramite irraggiamento infrarosso.

Il criterio principale che determina il livello di monossido di carbonio è lo spettro d'onda dell'elemento IR, che assorbe le molecole di tossine del monossido di carbonio. Poiché la luce è molto più sensibile agli agenti esterni, i sensori di questo tipo identificano con successo numerosi inquinanti, incluso il metano.

Il sensore IR è programmato per un determinato livello di CO, considerato come valore di riferimento. Se il limite impostato viene superato, scatta l'allarme.

Il ruolo dell'elemento sensibile è svolto da un LED o da un filamento incandescente. Questi rilevatori di perdite di gas a infrarossi sono chiamati non dispersivi. Il livello del gas viene analizzato grazie a speciali filtri ottici, calibrati per percepire solo uno spettro specifico.

I sensori di questo tipo non sono spesso utilizzati nel nostro paese. A causa del prezzo elevato, vengono installati principalmente in grandi istituzioni.

In caso di cambiamento della composizione chimica dell'aria, l'elemento reagisce, l'onda luminosa cambia e il rilevatore registra il superamento del livello consentito del gas ricercato. Inoltre, il livello di variazione dello spettro è direttamente proporzionale alla percentuale di sostanza chimica nell'aria.

I rilevatori di questo tipo sono spesso utilizzati non solo in ambito domestico, ma anche come dispositivi speciali per la rilevazione di perdite tossiche. La selettività dell'apparecchiatura gli consente di scansionare con successo l'aria per la presenza di gas pesanti, come ammoniaca e cloro.

Per quanto riguarda la struttura, l'alimentazione del dispositivo avviene tramite collegamento alla rete a 220 V. Tuttavia, nella maggior parte delle varianti per uso domestico è prevista la possibilità di funzionamento a batteria.

Per l'indicazione della presenza di gas, il dispositivo è dotato di un display retroilluminato e di un sistema di allarme acustico. Se viene rilevata una perdita di gas, il sensore emette immediatamente un suono chiaro e intermittente, mentre il monitor del dispositivo inizia a lampeggiare.

#3: Rivelatori di gas catalitici

La principale differenza dei sensori elettrochimici è il loro livello di consumo energetico piuttosto basso. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il dispositivo non ha un elemento riscaldante e il ruolo di sostanza sensibile è svolto da un elettrolita liquido.

Pertanto, l'apparecchiatura può funzionare senza collegamento alla rete, utilizzando batterie ricaricabili. La struttura del sensore è tale che l'analisi della qualità dell'aria viene effettuata determinando il livello di ossidazione della sostanza all'interno della capsula del dispositivo. Di norma, il mezzo delle reazioni elettrochimiche è una cella galvanica riempita con una soluzione alcalina liquida (prevalentemente di potassio).

Come dimostra la pratica, gli alcali presentano alcuni svantaggi, tra cui una bassa resistenza al monossido di carbonio e una breve durata di conservazione.

Tuttavia, alcuni produttori preferiscono creare un ambiente elettrolitico utilizzando una miscela di soluzioni acide. Tale cella è molto più resistente all'azione di molecole estranee e, di conseguenza, più durevole.

Le molecole di gas (in questo caso CO) entrano in contatto con l'elettrodo del dispositivo, provocando una reazione chimica di ossidazione. L'elettrolita registra il livello di tensione generata e converte questo valore in un livello di concentrazione del gas. Maggiore è la percentuale di monossido di carbonio, più intensa è l'elettrolisi.

Il processo di controllo dell'allarme è gestito da un piccolo microchip, in cui è programmato il livello specifico di presenza di monossido di carbonio. Pertanto, secondo il principio già noto, in caso di superamento della soglia, il sensore segnala il pericolo.

Il microcomputer all'interno dell'alloggiamento monitora con elevata precisione le variazioni di tensione dovute all'aumento delle reazioni chimiche sul CO.

Per mantenere la purezza dell'ambiente attivo, insieme ai sensori a semiconduttore, viene spesso inserito nell'alloggiamento un filtro al carbone che trattiene le molecole indesiderate mescolate al monossido di carbonio. In questo modo l'efficacia del dispositivo è rafforzata da un sistema di protezione chimica, riducendo la probabilità di attivazioni false.

Alcuni modelli consentono di sostituire l'elettrolita deteriorato e riempire nuovamente la capsula galvanica.

I vantaggi dei sensori catalitici e il loro principio di funzionamento sono mostrati nel video:

Caratteristiche dei sensori di rilevamento gas

Il fattore di forma di alcuni dispositivi prevede la presenza di un cosiddetto relè elettromagnetico, tramite il quale è possibile collegare il sensore al sistema di chiusura della valvola del gasdotto.

Lo scopo principale del sistema è che tale sensore, in caso di allarme, interrompe immediatamente l'erogazione di gas nel tubo, garantendo così la massima sicurezza.

Il relè può essere collegato come elemento separato per il controllo della serranda. In alcuni dispositivi è già prevista la presenza di questo sistema.

Le apparecchiature moderne offrono anche una serie di funzioni per avvisare in caso di emergenza tramite un normale telefono cellulare. Nella maggior parte dei casi, sistemi di questo tipo sono tipici dei dispositivi importati, mentre tra gli analoghi nazionali è piuttosto difficile incontrarli.

Tuttavia, alcuni produttori hanno previsto la possibilità di collegare una periferica GSM aggiuntiva per avvisare il proprietario di casa tramite SMS.

Il trasmettitore di segnale mobile ha l'aspetto di un normale microcircuito. Il collegamento viene effettuato secondo le istruzioni incluse nel kit del rivelatore di CO.

Processo di installazione dell'allarme

La dotazione della maggior parte dei rivelatori include un elemento di fissaggio speciale su cui verrà successivamente montato il dispositivo. Si consiglia di effettuare il fissaggio a parete, vicino al soffitto.

Si noti che nei paesi europei, il montaggio del rilevatore di monossido di carbonio sulla parete vicino a un caldaia a gas o a un camino è una grave violazione. Lì l'installazione è consentita solo sul soffitto, a differenza della CSI, dove il sensore viene spesso installato a una distanza di almeno 1,5 m dal pavimento.

Poiché i sensori rilevano non solo il monossido di carbonio ma anche il gas naturale, è necessario comprendere alcune peculiarità di installazione. Quando si allestisce un sistema di allarme gas, il fissaggio del dispositivo dovrebbe essere effettuato a diverse altezze.

Se la casa è collegata a una conduttura di gas naturale, il sensore va posizionato vicino al soffitto. Nel caso di gas in bombole, vicino al pavimento. Ciò è spiegato dalla diversa densità delle sostanze gassose combustibili.

Il gas naturale è più leggero rispetto alla versione liquefatta in bombole. In caso di perdita, sale verso l'alto, mentre il gas in bombole, al contrario, riempie prima i livelli inferiori dell'ambiente.

La scelta del luogo e dell'altezza per l'installazione del sensore di presenza di gas nell'aria dipende dal tipo di combustibile gassoso. Per rilevare una perdita di gas naturale, il dispositivo viene fissato in alto; per rilevare una miscela propano-butano, viene posizionato nella parte inferiore dell'ambiente (+).

Nell'organizzare un sistema di allarme per fughe di gas, non bisogna fare affidamento al cento per cento sulle funzioni del sensore. Il dispositivo svolge solo un compito di monitoraggio e non può proteggere la vita delle persone in caso di situazione di emergenza.

Prima dell'installazione, nell'ordine necessario, è necessario verificare il sistema di ventilazione. Se funziona correttamente, procedere con l'installazione.

Per verificare autonomamente il tiraggio, molti consigliano di avvicinare un accendino acceso o una candela alla bocca di ventilazione – questo non va assolutamente fatto! È meglio usare un foglio di carta (ad esempio di carta igienica).

Il processo di collegamento del sensore alla rete elettrica deve essere effettuato esclusivamente da un tecnico competente, altrimenti potrebbero verificarsi malfunzionamenti a causa di un'errata organizzazione dell'alimentazione. Non deve trascurare questa regola ed è meglio rivolgersi a un professionista, poiché dal successo dell'operazione dipende la vita di qualcuno.

Quando sceglie la posizione del modulo, si assicuri che almeno uno dei sensori si trovi nella camera da letto. È importante tenerlo presente. Infatti, la maggior parte degli incidenti legati a perdite di monossido di carbonio si verifica durante il sonno.

Se la casa è composta da più piani, è necessario dotare ogni piano attraverso cui passano i componenti del sistema di riscaldamento autonomo di un sistema antimonossido.

Quando installa un sensore in una stanza con una fonte di fiamma, deve rispettare la distanza minima tra la fonte e il sensore. Di norma, per un'analisi obiettiva dell'aria, è necessario mantenere una distanza di 4-5 m.

Alcuni modelli di sensori si attivano quando la temperatura dell'aria supera i 50 gradi. Questo fenomeno si verifica quando nella stanza è scoppiato un incendio e la fonte della fiamma si trova nelle immediate vicinanze del dispositivo. In questo caso, la quantità di monossido prodotto potrebbe non aver ancora raggiunto la soglia di allarme.

L'apparecchio deve essere posizionato in un luogo in cui nulla ostacoli il flusso d'aria. Questo è tipico dei casi in cui il fissaggio del rilevatore si trova dietro una tenda. La circolazione dell'aria intorno al sensore è il punto principale a cui deve prestare attenzione. Perché alcuni oggetti d'arredo potrebbero bloccare l'apertura di ingresso del dispositivo e, di conseguenza, il sistema non garantirà una protezione al 100%.

È possibile verificare il funzionamento dell'analizzatore in diversi modi. Il più semplice è acquistare una bomboletta speciale con CO. Spruzzandola vicino al rilevatore, può accertarsi della corretta esecuzione dell'installazione.

Una bombolletta di anidride carbonica si trova in qualsiasi negozio di ferramenta. Durante l'utilizzo, deve fare attenzione, poiché la sostanza è sotto pressione.

È opportuno osservare alcuni aspetti durante l'esecuzione di questa procedura. Innanzitutto, non deve assolutamente dirigere il getto dell'aerosol direttamente sul dispositivo. Questo è importante perché la concentrazione diretta della sostanza è decine di volte superiore alla quantità effettiva necessaria per l'attivazione del sensore.

Un'operazione del genere può influire negativamente sulla funzionalità del sensore o semplicemente danneggiarlo. La maggior parte dei produttori insiste su una verifica specializzata dell'apparecchiatura da parte di tecnici qualificati. Naturalmente, la procedura è a pagamento, ma in questo modo può essere sicuro del corretto funzionamento del rilevatore di CO.

Per evitare guasti, è necessario mantenere la pulizia nell'ambiente, un sistema di ventilazione perfettamente funzionante, e cercare innanzitutto di evitare l'accumulo di polvere sul corpo del sensore.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Principali violazioni delle norme di sicurezza durante l'installazione di apparecchiature a gas e raccomandazioni su come evitare l'avvelenamento da monossido di carbonio:

Il monossido di carbonio è pericoloso perché in alta concentrazione può uccidere in pochi minuti. I rilevatori si occuperanno della sicurezza dell'abitazione, organizzando un monitoraggio 24 ore su 24 della composizione dell'aria. La scelta del dispositivo dipende solo dalle preferenze personali e dal prezzo dell'apparecchio.

Per favore, scrivete commenti: condividete la vostra esperienza nella scelta e nell'uso degli analizzatori di gas, fate domande. Noi e i visitatori del sito siamo pronti a partecipare alla discussione e a chiarire i punti poco chiari.